空調設計問(wèn)題大集合

空調設計問(wèn)題大集合

　　一、冷熱源

　　關(guān)于冷源，《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》GBJ1987第六章“制冷”中有“臺數不宜過(guò)多”、“應與空氣調節負荷變化情況及運行調節要求相適應”、“臺數不宜少于兩臺”等規定。

　　我們在考慮冷水機組配置時(shí)，應注意避免下列四種情況。

　　一要避免機組臺數過(guò)少，臺數過(guò)少存在的問(wèn)題有：

　　(1)負荷可靠性下降，一旦負荷高峰時(shí)機組出現故障，影響的比例就大；

　　(2)負荷適應性差。因為綜合性建筑中往往配置有娛樂(lè )場(chǎng)所等，其面積不大、冷負荷也不大，而娛樂(lè )場(chǎng)所又往往有提前和延長(cháng)制冷要求，機組臺數少，意味著(zhù)單臺制冷負荷大，一旦開(kāi)啟，負荷就不適應，對離心式機組，往往易發(fā)生喘振現象，所以選擇離心機組，要滿(mǎn)足20%～40%負荷時(shí)能適應最小冷負荷的需要。

　　(3)機組臺數過(guò)少，機組低負荷運行的概率高，由于機組在低負荷下運行的COP低，因而能耗會(huì )增高。

　　二要避免機組臺數過(guò)多。機組臺數過(guò)多有如下缺點(diǎn)：

　　(1)單機容量下降，機組COP下降，能耗高；

　　(2)機組臺數多，配置的循環(huán)水泵也多，水泵并聯(lián)多，并聯(lián)損失高；

　　(3)機組臺數多，配置的循環(huán)水泵多，占用機房面積就大。

　　還有一種情況就是設計者有時(shí)會(huì )將高區低區的冷水機組截然分開(kāi)，其實(shí)這是沒(méi)有必要的，因為高區可采用通過(guò)換熱的辦法，使高低區的冷水機組合為一個(gè)系統，這樣就可減少機組臺數。

　　(4)機組臺數過(guò)多，也意味著(zhù)絕對故障點(diǎn)增多。

　　三要避免不恰當的使用多機頭機組(包括多機頭風(fēng)冷熱泵或模塊化風(fēng)冷熱泵、模塊化冷水機組)。如3臺30HT—280有24個(gè)機頭，3臺LSRF829M有36個(gè)機頭，8臺CXAH250，總冷量?jì)H1224kW，卻有32個(gè)機頭，絕對故障點(diǎn)太多。

　　四要避免一味地采用等容量機組。采用等容量機組，機房布置也許會(huì )劃一整齊，備品備件會(huì )少，但工程中往往有小負荷的不同使用功能的場(chǎng)所，如采用等容量機組，就容易造成負荷適應性差的缺點(diǎn)。其實(shí)《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》中有“大型制冷機房，當選用制冷量大于或等于1160kW(100×104大卡／時(shí))的一臺或多臺離心式制冷機時(shí)，宜同時(shí)設置一臺或兩臺制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機”大小容量搭配的規定。

　　二、循環(huán)水泵與風(fēng)機

　　載冷(熱)體的輸送離不開(kāi)水泵和風(fēng)機，水泵和風(fēng)機的選用和配置是不可缺少的一環(huán)，對工程設計的成敗是十分重要的。

　　關(guān)于水泵，經(jīng)常發(fā)生的有以下一些問(wèn)題。

　　1、水泵揚程偏大，有些僅需28～32m水柱的，選了40～50m水柱的水泵。多余揚程，一是靠閥門(mén)來(lái)消耗，其消耗的能量占的比例，個(gè)別工程甚至達70%；二是轉變成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，鍋爐設備入口的口徑配置本來(lái)就偏小(原按25℃溫差流量配置)，引起了鍋爐設備的振動(dòng)。選擇水泵揚程大些就安全了嗎其實(shí)不然。如果未安裝有限流閥、電氣專(zhuān)業(yè)也未設計過(guò)電流保護，就有可能燒毀電機；如果電氣專(zhuān)業(yè)設計了過(guò)電流保護，則會(huì )發(fā)生水泵電機發(fā)熱、電流增大，重則不能正常啟動(dòng)的情況。導致水泵揚程選得偏大的原因是顯而易見(jiàn)的，沒(méi)有進(jìn)行必要的水力計算和心中無(wú)數怕是主要原因，筆者建議，還是要老老實(shí)實(shí)地進(jìn)行水力計算，做到必中有數，積累經(jīng)驗。

　　2、冷熱循環(huán)水泵不分設。

　　工程中常見(jiàn)到冷熱循環(huán)水泵不分設的情況，有的是因為遷就了機房面積偏小，有的則是考慮不周所致。眾人周知，供回水溫差制冷時(shí)一般為5℃，制熱時(shí)一般為10℃，而且對一般冬冷夏熱地區，冬季制熱負荷比夏季制冷負荷小，對南京地區，一般前者為后者的60～80%。即冬季循環(huán)水量為夏季循環(huán)水量的0.3～0.4倍，水力損失僅為供冷工況的9～16%，輸送功耗僅為供冷工況時(shí)的2.7～6.4%。所以，若冷熱循環(huán)水泵不分設，將導致冬季能耗浪費，形成大流量小溫差運行。

　　3、一機一泵配置問(wèn)題

　　一機一泵，①可避免運行一臺或2臺機組時(shí)，未關(guān)掉相應閥門(mén)造成水流量旁通，使機組COP降低，也使水泵運行工況點(diǎn)偏離額定工況點(diǎn)，電耗增加；②電氣控制設計方便；③可避免運行人員頻繁人工開(kāi)或關(guān)主機或冷卻塔入口閥門(mén)，適應部分負荷時(shí)的運行。如設聯(lián)動(dòng)電動(dòng)閥，則投資高，閥易壞，系統不可靠。

　　另外，多臺水泵并聯(lián)，選擇時(shí)要按照泵的特性曲線(xiàn)作并聯(lián)分析，使工況點(diǎn)滿(mǎn)足不同臺數運行時(shí)的需要。

　　關(guān)于風(fēng)機，經(jīng)常發(fā)生的有以下一些問(wèn)題。

　　1風(fēng)機壓頭選用偏大，造成的后果除同水泵揚程選得偏大產(chǎn)生的后果外，如果風(fēng)機是回風(fēng)機，還會(huì )引起新回風(fēng)混合箱內為正壓，新風(fēng)進(jìn)不來(lái)，新風(fēng)口成為排風(fēng)口，新風(fēng)量不能保證的后果。

　　2離心風(fēng)機出風(fēng)口方向應該順氣流方向，〖HJ*3/7〗這一點(diǎn)常常未引起設計人員或訂貨時(shí)的注意。離心風(fēng)機出風(fēng)口應有足夠長(cháng)的直管長(cháng)度，否則應順氣流方向，風(fēng)機入口設計也應注意使入口氣流均勻進(jìn)入風(fēng)機；對雙進(jìn)風(fēng)風(fēng)機，風(fēng)機入口離箱壁距離也應≥125D，D為風(fēng)機進(jìn)口直徑。

　　3離心風(fēng)機采用皮帶輪傳動(dòng)時(shí)，現在一般也不作選擇計算了，直接選擇廠(chǎng)家設備，但應注意檢查皮帶是否是下緊上松，時(shí)有發(fā)生上緊下松的情況，最好還要再核算一下包角是否符合要求。

　　4目前普遍采用所謂BFP變風(fēng)量空調器，風(fēng)量較大時(shí)采用2臺以上風(fēng)機并聯(lián)，其出口風(fēng)速較高，有時(shí)甚至達24m/s，設計人往往通過(guò)靜壓箱(實(shí)為接管箱)直接連接，造成風(fēng)噪聲大，阻力損失大(突擴、突縮局部阻力系數大，接管風(fēng)速又高)，應該加設漸擴管后進(jìn)靜壓箱，最好應作袂衩形處理。

　　5排風(fēng)系統中，常常會(huì )遇到多臺小排風(fēng)機排入豎井，末端還有一臺較大排風(fēng)機接力后排出，實(shí)際形成多臺風(fēng)機并聯(lián)后再串聯(lián)較大風(fēng)機，此時(shí)應考慮小排風(fēng)機的同時(shí)使用系數問(wèn)題。

　　三、潔凈室、潔凈手術(shù)部設計

　　目前醫藥工業(yè)、潔凈手術(shù)部工程方興未艾。醫藥、包括口服液、針劑和保健品如凍干粉等生產(chǎn)需要潔凈技術(shù)來(lái)保證，必須符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》的規定；潔凈手術(shù)部也需要通過(guò)潔凈技術(shù)來(lái)達到防止細菌、灰塵污染手術(shù)部和防止外部環(huán)境污染手術(shù)部的目的?？偠灾?，都是潔凈設計問(wèn)題。筆者認為，醫藥工業(yè)、潔凈手術(shù)部潔凈設計需注意的問(wèn)題，也就是經(jīng)常被忽視的問(wèn)題有：

　　1、正壓風(fēng)系統

　　潔凈手術(shù)部宜有一個(gè)集中的正壓風(fēng)系統，因為手術(shù)室是間歇工作的，在非手術(shù)期間，如手術(shù)室相對低級別的相鄰潔凈手術(shù)室有一定的正壓值，即可防止污染空氣進(jìn)入，從而可縮短潔凈手術(shù)室投入使用前的自?xún)魰r(shí)間，達到潔凈手術(shù)部的整體控制。

　　2、新風(fēng)口、排風(fēng)口前應有初中效過(guò)濾。這一點(diǎn)往往被忽視，設計者也忽略了系統是間歇工作的問(wèn)題。在間歇工作期間，污染空氣會(huì )通過(guò)新風(fēng)口(或排風(fēng)口)、新風(fēng)管(或排風(fēng)管)、回風(fēng)管、回風(fēng)口與室內相通，或通過(guò)排風(fēng)口、排風(fēng)管與室內相通，室內潔凈度會(huì )很快遭到污染。設置初中效過(guò)濾器(對潔凈手術(shù)部最好還應有亞A過(guò)濾器)對保護末端高效過(guò)濾器、延長(cháng)使用壽命也很有好處。2、新風(fēng)口、排風(fēng)口前應有初中效過(guò)濾。這一點(diǎn)往往被忽視，設計者也忽略了系統是間歇工作的問(wèn)題。在間歇工作期間，污染空氣會(huì )通過(guò)新風(fēng)口(或排風(fēng)口)、新風(fēng)管(或排風(fēng)管)、回風(fēng)管、回風(fēng)口與室內相通，或通過(guò)排風(fēng)口、排風(fēng)管與室內相通，室內潔凈度會(huì )很快遭到污染。設置初中效過(guò)濾器(對潔凈手術(shù)部最好還應有亞高效過(guò)濾器)對保護末端高效過(guò)濾器、延長(cháng)使用壽命也很有好處。

　　3、潔凈手術(shù)室回風(fēng)口的設置。潔凈手術(shù)室在大于手術(shù)區面積(指手術(shù)臺四側按手術(shù)室級別不同，外推一定尺寸所包的面積)的頂棚范圍內滿(mǎn)布高效過(guò)濾器送風(fēng)口，均勻送風(fēng)已能保證。所以回風(fēng)口的設置對保證手術(shù)室合理的氣流分布是決定因素。在手術(shù)室四角設置回風(fēng)口是不對的，在兩角設置回風(fēng)口則更加不好，應在手術(shù)臺長(cháng)度方向的兩側或一側(只有當手術(shù)室寬度＜3m時(shí)才允許)設置回風(fēng)口，且回風(fēng)口上邊高度不超過(guò)地面以上05m(即低于手術(shù)臺高度)、回風(fēng)口下邊離地面不小于01m、回風(fēng)口風(fēng)速＜2m/s。同時(shí)，回風(fēng)口應為豎向百頁(yè)，減少積灰，且回風(fēng)口內必須設置過(guò)濾層(阻尼層)和中效過(guò)濾器。

　　4、對潔凈手術(shù)室，加濕器加濕水應達到飲用水要求，直接用干蒸汽加濕器或用自來(lái)水加濕是不合要求的，這一點(diǎn)是普遍被忽視了。

　　四、其他

　　1、游泳池通風(fēng)

　　關(guān)于游泳池的通風(fēng)，筆者認為需要再提。目前小型供休閑、健身的游泳、戲水池工程較多，通風(fēng)空調設計是解決“悶熱、結露、霉變”問(wèn)題的關(guān)鍵，“悶熱、結露、霉變”產(chǎn)生的主要原因是池水及潮濕池邊的大量散濕，解決的辦法除了加強圍護結構隔熱處理或采取其他措施，如向圍護結構表面吹干燥熱風(fēng)、設加熱排管等，使圍護結構表面溫度高于室內露點(diǎn)外就是通風(fēng)，利用游泳池室內外的濕度差，將高濕含量的室內空氣排出室外，將低濕含量的室外空氣送入室內，來(lái)消除室內的大量散濕。游泳池通風(fēng)空調設計中常被忽視或沒(méi)有注意到的是室外空氣含濕量是隨室外氣候而變化的這一客觀(guān)規律，所以用來(lái)消除室內散濕量的新風(fēng)量也應該是變的，最大新風(fēng)量，也就是系統的送風(fēng)量應該是臨界狀態(tài)時(shí)消除室內散濕量的新風(fēng)量(筆者推薦：室外空氣溫度等于室內空氣露點(diǎn)溫度為臨界狀態(tài))。為適應這一要求，通風(fēng)空調系統要設計成雙風(fēng)機系統，回風(fēng)、新排風(fēng)量可調，原理系統圖如圖6所示，有條件時(shí)，可設計熱回收裝置，節約能耗。

　　2、消聲

　　消聲處理往往帶有隨意性和可有可無(wú)性，噪聲處理計算除有特殊要求外，一般被忽略，因此往往出現不理想的情況。常見(jiàn)的問(wèn)題有：

　?、俑鶕贾玫目赡苄栽O置消聲設備，設置了送風(fēng)消聲設備卻忽略了回風(fēng)消聲設備；沒(méi)有條件設置消聲設備時(shí)，在所謂靜壓箱(實(shí)際上只能算是接管箱)內貼保溫吸音材料算是考慮了，既增加了阻力損失，消聲效果也不夠，如果出現保溫吸聲材料貼得不緊密，壁板又嫌薄且無(wú)加強措施，還會(huì )增加附加振動(dòng)噪聲。集中回風(fēng)口的噪聲超標常困撓著(zhù)用戶(hù)，消聲設備布置在空調機房?jì)?，二次再生噪聲影響和風(fēng)管輻射噪聲也應引起重視，這點(diǎn)還應學(xué)習境外施工單位施工圖深化設計者的認真態(tài)度。

　?、陲L(fēng)噪聲也是不能忽視的。風(fēng)噪聲常發(fā)生在空調送風(fēng)的始端風(fēng)口處。由于風(fēng)管始端往往按設備出口尺寸配置，或由于空間緊張，設計風(fēng)管尺寸偏小，風(fēng)速較大，風(fēng)口處嘯叫的風(fēng)噪聲很大，由于風(fēng)口導流未考慮好，風(fēng)口處送不出風(fēng)來(lái)，有時(shí)甚至是吸風(fēng)也時(shí)有發(fā)生。風(fēng)口風(fēng)量調節欠周，個(gè)別風(fēng)口風(fēng)速太大也會(huì )引起風(fēng)噪聲。

　　2、隔震

　　風(fēng)機、水泵、空調器等空調設備，風(fēng)管、水管的隔震處理應引起足夠重視，境外施工單位施工圖深化設計均提供各種詳圖，在圖紙中表示也很詳盡，這是值得我們學(xué)習的。某水泵廠(chǎng)樣本中有一種基礎做法泵體、減震墊和基礎用地腳螺栓直接固定，雖設了減震墊卻起不到減震作用，按此圖施工的某工程水泵間下是會(huì )議室，造成振動(dòng)噪聲很大，會(huì )議室無(wú)法正常使用。設備基礎做法，設備和加重混凝土塊相固定，加重混凝土塊下墊減震墊(不相固定)，才能達到真正的減震目的。加重混凝土塊重量宜大于設備重量1.5倍以上為佳。減震設計計算也是不可忽視的。

　　送風(fēng)口型式

　　因為不同類(lèi)型的送風(fēng)口有不同的送風(fēng)氣流流形，所以送風(fēng)口的型式要考慮不同的使用場(chǎng)合，不能盲目采用。如某工程在客房的床頭頂部使用了一般的百頁(yè)風(fēng)口，平頂高度又不高，造成吹冷風(fēng)感，后來(lái)更換了貼附射流型的散流器，才獲得較好的效果。又如某電影院樓座下的送風(fēng)口，直流型氣流直吹觀(guān)眾，觀(guān)眾冷得逃離，后來(lái)在風(fēng)口下加了裝飾檔板才獲得改善。

　　5、水過(guò)濾器

　　板式熱交換器的傳熱效率高，可在很小的溫差(0.5～1.0℃以上)下進(jìn)行熱交換，所以在空調系統中應用較多。但有個(gè)值得注意的問(wèn)題是板交前必須設置水過(guò)濾器，且水過(guò)濾器的濾網(wǎng)要滿(mǎn)足必要的細度，宜大于60目／。不少工程因水過(guò)濾達不到要求，板交受堵，加上水流量偏大，使水阻增大，如某工程板交前水過(guò)濾器濾網(wǎng)較粗，致使板交前水壓0.35MPa、板交后只有007MPa了，阻力損失高達0.28MPa，板交后僅0.07MPa，如何能完成系統的正常循環(huán)呢

　　板式熱交換器受堵與水系統沖洗是否得當也有關(guān)，系統沖洗必須隔斷空調設備(包括板交)進(jìn)行，在供回水干管間增加臨時(shí)旁通管，在反復沖洗供回水干管后，才能結合空調設備再進(jìn)行沖洗。